(57)【要約】【課題】車両と歩行者または二輪車乗員との衝突において跳ね上げられた歩行者または二輪車乗員が落下して路面との衝突により、頭顔等を受傷することを防止する。【解決手段】車体の前側面の部位に配置されたエアバック袋体４０Ａを展開し、歩行者挙動制御部４０Ｂで歩行者を横方向に押すことで歩行者を車両側方に移動させ、歩行者が車体のフード上に跳ね上げられないようにする。また、二輪車乗員の場合は、二輪車から二輪車乗員を分離し、歩行者を押すエアバック袋体と同様のエアバック袋体で分離された二輪車乗員を押すことで二輪車乗員を車両側方に移動させ、二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないようにする。【選択図】図５
2006219119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前側面の部位に配置された接触部分を備えると共に、歩行者または乗員が乗車した二輪車との衝突時に前記接触部分によって歩行者または二輪車から分離された二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員の挙動を制御する衝突挙動制御装置であって、
歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように前記接触部によって歩行者または二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにした衝突挙動制御装置。
【請求項２】
前記接触部分を備えた接触部材と、前記接触部材を押し出す押し出し手段とを備え、前記接触部材が押し出された際に前記接触部材の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにした請求項１記載の衝突挙動制御装置。
【請求項３】
前記接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを備え、前記エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車乗員を横方向に押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにした請求項１記載の衝突挙動制御装置。
【請求項４】
車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた接触部材とを備え、エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体に取り付けられた前記接触部材の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車乗員を横方向に押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにした請求項１記載の衝突挙動制御装置。
【請求項５】
二輪車に接触される接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを備え、前記エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を設けた請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の衝突挙動制御装置。
【請求項６】
車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、二輪車に接触される接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた二輪車接触部材とを備え、エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体に取り付けられた前記二輪車接触部材の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を設けた請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の衝突挙動制御装置。
【請求項７】
車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、二輪車に接触される接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた二輪車接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを備え、伸縮手段が伸張された際に前記二輪車接触部材の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を設けた請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の衝突挙動制御装置。
【請求項８】
車両に対する歩行者または乗員が乗車した二輪車の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
車両の移動方向及び速度を検出する方向速度検出手段と、
接触部分が車体の前側面の部位に配置された接触手段と、
前記相対位置検出手段で検出された相対位置を示す相対位置情報と前記方向速度検出手段で検出された車両の移動方向及び速度を示す情報とに基づいて、歩行者または前記二輪車との衝突の有無を判断する衝突判断手段と、
前記衝突判断手段の判断結果、前記相対位置情報、及び前記車両の移動方向及び速度を示す情報に基づいて、歩行者または前記二輪車に衝突するまでの過程を予測する衝突過程予測手段と、
前記衝突過程予測手段で予測された予測情報に基づいて、歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車から分離された二輪車乗員を押すことによって、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるように前記接触手段を制御する制御手段と、
を含む歩行者衝突挙動制御装置。
【請求項９】
前記接触手段を、前記接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを含んで構成した請求項８記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１０】
前記接触手段を、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた接触部材とを含んで構成した請求項８記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１１】
前記接触手段を、車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、前記接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを含んで構成した請求項８記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１２】
前記歩行者の重心を含む所定範囲内の領域を押すようにした請求項１〜請求項１１のいずれか１項記載の歩行者衝突挙動制御装置。
【請求項１３】
前記二輪車を押して二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を設け、前記制御手段によって、前記衝突過程予測手段で予測された予測情報に基づいて、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させるように前記二輪車挙動制御体を制御するようにした請求項８〜請求項１２のいずれか１項記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１４】
前記二輪車挙動制御体によって前記二輪車の車輪の路面近傍の部分を押すようにした請求項１〜請求項１３のいずれか１項記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１５】
二輪車挙動制御体を、二輪車に接触される接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを含んで構成した請求項１３または請求項１４記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１６】
二輪車挙動制御体を、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、二輪車に接触される接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた二輪車接触部材とを含んで構成した請求項１３または請求項１４記載の衝突挙動制御装置。
【請求項１７】
二輪車挙動制御体を、車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、二輪車に接触される接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた二輪車接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを含んで構成した請求項１３または請求項１４記載の衝突挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突挙動制御装置にかかり、特に、走行中の車両が歩行者と衝突した際に、歩行者が車両と衝突した後に路面に落下して頭顔部に傷害を負うことを防止するように歩行者の衝突挙動を制御したり、二輪車乗員を保護するように二輪車乗員の衝突挙動を制御する衝突挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両が歩行者に衝突すると、歩行者は下半身を車体前部のバンパー等によって払われて、車両のフード或いはルーフ上に跳ね上げられて二次衝突することが知られている。これら二次衝突による歩行者への衝撃を緩和するための装置として、剛性の高いフロントピラーとの衝突による衝撃を緩和するエアバック装置が知られている（特許文献１、特許文献２）。特許文献１のエアバック装置は、フードエアバックとピラーエアバックとから構成されており、衝突検出手段が歩行者との衝突を検知するとエアバック袋体が展開して二次衝突による歩行者への衝撃を緩衝する。
【０００３】
―方、特許文献２のエアバック装置では、検知手段が歩行者との衝突を検知すると、剛性の高いフロントピラーを覆うように膨張展開するピラーエアバック、及びピラーエアバックの展開に連動してウィンドシールド外面部を覆う裂傷防止膜を有するエアバックが膨張展開すると共に、フード後部を所定の上方位置まで移動させた後に保持するフード移動機構により歩行者の二次衝突による衝撃を緩衝している。
【０００４】
これらの従来のエアバック装置は、衝突により車両上に跳ね上げられた歩行者への二次衝突を緩衝するものである。
【０００５】
また、車両フード上に跳ね上げられた歩行者が路面に落下して受傷することを防止するためのエアバック装置が開示されている（特許文献３）。特許文献３においては、フード周辺部に壁部が形成されるようにエアバックが展開する。これにより、フード上に跳ね上げられた歩行者の路面への落下が防止される。また、歩行者が衝突した際にフード上で展開膨張するフードエアバックに加え、フードエアバック膨張展開より所定の時間遅れてフード上に展開する落下防止ネットが開示されている（特許文献４）。特許文献４によれば、歩行者は、落下防止ネットによりフード上で保持され路面へ落下することが無くなり、傷害発生を防止することができる。
【０００６】
また、交通事故統計によると、交通事故死者において、自転車、原動機付き自転車、及び自動二輪車等（以下、二輪車という）に乗車中の事故の死者の割合は、自動車乗車中及び歩行中の事故についで多く、約３０％に達する。二輪車と車両との衝突には大別して二輪車側面への車両衝突（二輪車側突）、車両側面への二輪車衝突（車両側突）、車両への二輪車前面の衝突（二輪車前突）、及び二輪車後部への車両衝突（二輪車後突）の４つの形態が知られている。
【０００７】
図２２の衝突形態で示すように、出合い頭事故等で多く見られる二輪車の側面に車両が衝突した際の二輪車乗員の衝突挙動においては、二輪車乗員がフード（ボンネット）上に跳ね上げられ、車両のウィンドシールド、ルーフ、及びＡピラー等と衝突する状況が確認されている。
【０００８】
従って、二輪車側突の場合に二輪車乗員の被害を軽減するためには、歩行者保護の場合と同様に二輪車乗員の車両への跳ね上げを防止すると共に、車輪轢過による被害防止を行うことが効果的であり、特に、二輪車及び二輪車乗員の衝突挙動を制御し、車両への跳ね上げを防止することが有効と考えられる。
【０００９】
二輪車及び二輪車乗員保護に関する従来技術としては、特許文献５〜特許文献１１の技術が知られている。
【特許文献１】特開平７−１０８９０３号公報
【特許文献２】特開２０００−２６４１４６号公報
【特許文献３】特開平７−１５６７４９号公報
【特許文献４】特開平８−２５８６６７号公報
【特許文献５】特開平５−１８２０９７号公報
【特許文献６】特開平６−７２２８４号公報
【特許文献７】特開２００２−５１３３５１号公報
【特許文献８】特開２００３−２２６２１１号公報
【特許文献９】特開２００３−３４６２９７号公報
【特許文献１０】特開２００３−２９１７５８号公報
【特許文献１１】特開２００５−４１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のように車両と歩行者との衝突においては、衝突速度、歩行者身長及び車両前面部形状等によって衝突後の歩行者挙動が異なり、歩行者の受傷状況も挙動によって異なる。従って、歩行者保護を行うためには、歩行者の衝突挙動毎の対策が必要となり、特に路面との衝突低減を考慮した保護装置が必要であるが、従来の装置では特に路面との衝突低減に対する効果が充分でない、という問題があった。
【００１１】
また、二輪車の衝突の際には、上記で説明したように二輪車乗員が二輪車と車両との間に挟まれる状況があり、乗員の衝突挙動を制御することは容易でない。また、このような二輪車と車両との間の挟み込みによっても傷害を負う場合がある。従来の技術では、二輪車乗員の衝突挙動を制御する際に二輪車の衝突挙動も考慮した挙動制御を行っていないので、衝突低減に対する効果が充分でない、という問題があった。
【００１２】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、車両と歩行者との衝突、または車両と乗員が乗車した二輪車との衝突において跳ね上げられた歩行者または二輪車乗員が落下して路面との衝突により、頭顔等を受傷したり、二輪車と車両との間の挟み込まれることを防止した衝突挙動制御装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、車体の前側面の部位に配置された接触部分を備えると共に、歩行者または乗員が乗車した二輪車との衝突時に前記接触部分によって歩行者または二輪車から分離された二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員の挙動を制御する衝突挙動制御装置であって、歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように前記接触部によって歩行者または二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにしたものである。
【００１４】
二輪車との衝突に関しては、本発明者らは、衝突後に二輪車と二輪車乗員とが分離し、各々が異なった衝突挙動を示すとの実験結果に着眼し、二輪車と乗員との結合は強固ではなく、容易に分離させることが可能であるとの考えから、上記の問題点を解決するためには二輪車と乗員との衝突挙動を個別に制御する必要があるとの結論に達し、上記の発明のように二輪車から分離された二輪車乗員の挙動を制御するようにしたものである。
【００１５】
本発明では、前記接触部分を備えた接触部材と、前記接触部材を押し出す押し出し手段とを備え、前記接触部材が押し出された際に前記接触部材の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員を押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにすることができる。
【００１６】
本発明において歩行者または二輪車乗員の挙動を制御する場合には、前記接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを備え、前記エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車乗員を横方向に押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようすることができ、また、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた接触部材とを備え、エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体に取り付けられた前記接触部材の前記接触部分によって歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車乗員を横方向に押すことにより、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにすることができる。
【００１７】
本発明では、二輪車に接触される接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを備え、前記エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記二輪車接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた二輪車接触部材とを備え、エアバック袋体が展開された際に展開されたエアバック袋体に取り付けられた前記二輪車接触部材の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体、または、車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、前記二輪車接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた二輪車接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを備え、伸縮手段が伸張された際に前記二輪車接触部材の前記二輪車接触部分によって前記二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を用いて、二輪車と二輪車乗員とを分離させることができる。
【００１８】
また、本発明は、車両に対する歩行者または乗員が乗車した二輪車の相対位置を検出する相対位置検出手段と、車両の移動方向及び速度を検出する方向速度検出手段と、接触部分が車体の前側面の部位に配置された接触手段と、前記相対位置検出手段で検出された相対位置を示す相対位置情報と前記方向速度検出手段で検出された車両の移動方向及び速度を示す情報とに基づいて、歩行者または前記二輪車との衝突の有無を判断する衝突判断手段と、前記衝突判断手段の判断結果、前記相対位置情報、及び前記車両の移動方向及び速度を示す情報に基づいて、歩行者または前記二輪車に衝突するまでの過程を予測する衝突過程予測手段と、前記衝突過程予測手段で予測された予測情報に基づいて、歩行者または二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車から分離された二輪車乗員を押すことによって、歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるように前記接触手段を制御する制御手段と、を含んで構成することができる。
【００１９】
上記の接触手段は、前記接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを含んで構成するか、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた接触部材とを含んで構成するか、または、車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、前記接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを含んで構成することができる。
【００２０】
歩行者を押す場合には、前記歩行者の重心を含む所定範囲内の領域を押すようにするのが好ましい。また、二輪車を押して二輪車の挙動を制御し、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させる二輪車挙動制御体を設け、制御手段によって、前記衝突過程予測手段で予測された予測情報に基づいて、前記二輪車と前記二輪車乗員とを分離させるように前記二輪車挙動制御体を制御するようにすることも可能である。この場合、二輪車挙動制御体によって前記二輪車の車輪の路面近傍の部分を押すようにすると効果的である。
【００２１】
二輪車挙動制御体は、前記二輪車接触部分を備えると共に車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータとを含んで構成したり、車体の前側面の部位に折り畳んだ状態で収納されたエアバック袋体と、前記エアバック袋体を展開させるインフレータと、前記二輪車接触部分を備えると共に前記エアバック袋体に取り付けられた二輪車接触部材とを含んで構成したり、または、車体に伸縮可能に設けられた伸縮手段と、前記二輪車接触部分を備えると共に前記伸縮手段の先端に取り付けられた二輪車接触部材と、前記伸縮手段が伸張するように前記伸縮手段を駆動する駆動手段とを含んで構成することが可能である。
【００２２】
本発明においては、歩行者または二輪車乗員の挙動を制御する接触部分によって、二輪車を押すことにより二輪車の挙動を制御するようにしてもよく、二輪車挙動制御体を用いて歩行者または二輪車乗員の挙動を制御するようにしてもよい。
【００２３】
以上のように本発明によれば、衝突時の歩行者または二輪車乗員の挙動を制御することにより、歩行者または二輪車乗員がフード上に跳ね上げられることを抑制して歩行者または二輪車乗員が路面へ高所から落下することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、歩行者が車体のフード上に跳ね上げられないように歩行者または二輪車乗員を横方向に押すことで歩行者または二輪車乗員を車両側方に移動させるようにしたので、歩行者または二輪車乗員がフード上に跳ね上げられることを抑制して歩行者または二輪車乗員が路面へ高所から落下することを防止することができる、という効果が得られる。
【００２５】
また、車体との衝突が回避されることから、車両前面部形状によらずその防止効果が得られ、キャブオーバ等フードが無い車両においても大きな保護効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
第１の本実施の形態は本発明の挙動制御装置を歩行者挙動制御装置に適用したものである。図１に示すように、歩行者衝突挙動制御装置には、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段として車両に搭載されたセンサ群、外部環境状態を検出する外部環境検出手段として車両に搭載されたセンサ群、及びこれらのセンサ群からの検出データに基づいて、自車両に搭載された歩行者保護装置を制御する制御装置が設けられている。
【００２８】
自車両の走行状態を検出するセンサ群としては、車速を検出する車速センサ１０、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２、操舵角を検出する操舵角センサ１４、及びスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ１６が設けられている。
【００２９】
また、外部環境状態を検出するセンサ群としては、自車両の前方、側方及び後方を撮影するカメラ１８、自車両の前方の障害物を検出するレーザレーダ２０、自車両の位置を検出するＧＰＳ装置２２、及び、晴雨センサ、温度センサ及び湿度センサ等を含んで構成された天候センサ３６が設けられている。なお、レーザレーダに代えて、またはレーザレーダと共にミリ波レーダを設けるようにしてもよい。このレーザレーダは、上記の車両前方を検出するレーザレーダに加えて、車両側方及び車両後方を検出するレーザレーダを設けるようにしても良い。
【００３０】
カメラ１８は、車両の前方を撮影するように車両のフロントウインドウ上部等に取り付けられた前方カメラ、車両の後方を撮影するようにリアウインドウの左右端近傍等に取り付けられた一対のカメラからなる後方カメラ、及び車両の側方を撮影するようにドアミラーに取り付けられた側方カメラで構成されている。前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラは、小型のＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラで構成され、自車両の前方、側方及び後方の道路状況を含む領域を撮影し、撮影により得られた画像データを出力する。出力された画像データは、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置２４に入力される。なお、カメラとして、前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラに加えて、前方赤外線カメラ、または前方赤外線カメラ及び後方赤外線カメラ、または前方赤外線カメラ、側方赤外線カメラ及び後方赤外線カメラを用いるのが好ましい。赤外線カメラを用いることにより、歩行者を確実に検出することができる。なお、上記の赤外線カメラに代えて近赤外線カメラを用いることができ、この場合においても同様に歩行者を確実に検出することができる。
【００３１】
レーザレーダ２０は、赤外光パルスを照射して水平方向に走査する半導体レーザからなる発光素子と、前方の障害物（歩行者、前方車両等）から反射された赤外光パルスを受光する受光素子とを含んで構成され、車両の前方グリルまたはバンパに取り付けられている。このレーザレーダ２０では、発光素子から発光された時点を基準として受光素子で受光されるまでの反射赤外光パルスの到達時間に基づいて、自車両から前方の障害物までの距離及び障害物の存在方向を検出することができる。レーザレーダ２０で検出された障害物までの距離及び障害物の存在方向を示すデータは制御装置２４に入力される。
【００３２】
図２は、ドライバのアイポイントを中心とした車両前方における過去の歩行者事故分析結果を示すものである。図２から理解されるように歩行者事故は、左右視野角各６０度の範囲で前方４０ｍの範囲に集中しているので、前方カメラの撮影範囲及び前方の障害物を検出するレーザレーダの検出範囲は、左右視野角各６０度の範囲で前方４０ｍ以内の範囲とするのが好ましい。
【００３３】
ＧＰＳ装置２２からは、自車両の位置を示す位置データが出力され、制御装置２４に入力される。制御装置２４では、地図データベース３４に記憶されている道路形状等のデータを含む地図情報を読み込み、読み込んだ地図情報で表される地図上に自車両の位置を表す。地図情報には、道路形状のデータが含まれているため、検出した障害物の道路上の位置等を求めることができる。
【００３４】
また、制御装置２４には、障害物の存在確率を示すデータ、及び歩行者の行動を予測する歩行者行動予測モデル等の障害物の行動を予測する行動予測モデル等のデータが記憶された行動予測データベース２６が接続されている。
【００３５】
この歩行者行動予測モデルについて説明する。本発明者等が事故時に歩行者が行なった行動について分析した結果、事故時の歩行者の歩行行動は、（ｉ）車が止まってくれるも
のと思いそのまま歩行を続けた、（ii）車の接近に気がつき行動（歩行、駆け足等）を止
めた、（iii）車の接近に気がつき、行動を止めようとしたが止まれなかった、及び（iv）車の接近に気づいたが行動を取れなかった等に分類できた。また、事故時の歩行者の行動割合は（ｉ）が最も高く、以下（ii）、（iii）、（iv）の順に低下することが確認できた。この分析結果より、事故が発生する危機が迫った状態で歩行者が歩行及び駆け足状態の場合には、現在の状態、すなわち歩行及び駆け足状態を継続する確率が最も高く、歩行者は上記の（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）の順に確率が低くなる行動を行なうことが予測される。
【００３６】
したがって、本実施の形態では、行動予測データベース２６に、上記の（ｉ）〜（iv）
の行動を確率で表す行動予測モデルを歩行者行動予測モデルとして予め記憶しておき、後述するように障害物として歩行者が検出された場合に、制御装置によって行動予測データベースに記憶された歩行者行動予測モデルに基づいて将来の歩行者の行動を予測する。なお、歩行者事故分析結果によれば、事故に遭遇した多くの歩行者は事故直前の移動状態を継続しているとの結果があるので、歩行者行動予測モデルとして、歩行者が事故直前の移動状態を継続するモデルのみを用いるか、主として歩行者が事故直前の移動状態を継続するモデルを用い、他のモデルを補助的に用いるようにしてもよい。
【００３７】
また、歩行者が道路上に寝ている場合、歩行者が酩酊している場合、及び歩行者が徘徊している場合は、将来行動においても現在の状態が維持されるものと予測されるので、行動予測データベース２６には、このような現在の状態が継続されることを表す予測モデルも合わせて記憶されている。
【００３８】
また、制御装置２４は、ブレーキ油圧回路３０に接続され、ブレーキ油圧回路３０には、ドライバがブレーキペダルを踏み込むことによって得られる圧力に比例したマスタシリンダの油圧（マスタシリンダ圧）を検出することにより、制動力を検出する油圧センサ３０Ａが取り付けられている。油圧センサ３０Ａは、検出したマスタシリンダ圧を入力するように制御装置２４に接続されている。
【００３９】
本発明者らが事故調査データを詳細に分析して事故時の歩行者挙動を調査した結果、衝突時の歩行者挙動は図９に示すように衝突速度や身長及び車両前面部形状等によって大きく異なることがわかった。分析では、歩行者の衝突時の挙動を衝突転倒、礫過転倒、衝突跳ね上げ、衝突撥ね飛ばしの４つに分類した。図９に示すように衝突速度が低い場合は衝突後の挙動は転倒挙動が主であり、フード上に跳ね上げられる確率は低い。一方、衝突速度が高くなると歩行者はフード上に跳ね上げられた後に路面へ落下する。また、これらの速度域の中間の領域ではこれらの挙動が混在している。
【００４０】
図９に示した衝突時の歩行者挙動毎の受傷状況を調べた結果を図１０に示す。図１０の分析結果によれば、衝突後に歩行者がフード上に跳ね上げられた際には、フード上からの落下によって頭顔部を受傷する割合が特に高いことがわかる。同様の他の衝突挙動においても路面との衝突によって頭顔部を受傷する割合が高いことがわかった。
【００４１】
以上の分析結果に基づいて、本実施の形態では、車両と歩行者との衝突において跳ね上げられた歩行者が落下して路面と衝突することにより、頭顔部を受傷することを防止するために、衝突時の歩行者の挙動を制御することにより、歩行者が車体のフード上に跳ね上げられることを抑制して歩行者が路面へ高所から落下することを防止する歩行者保護装置が設けられている。
【００４２】
歩行者保護装置４０は、図３〜図６に示すように車両前側面に一対設けられている。  この歩行者保護装置４０の各々は、車両のバンパ内に折り畳んだ状態で収納され、インフレータが作動されることで伸張展開されるエアバック袋体４０Ａ、及びエアバック袋体４０Ａに固定され、かつゴム等の弾性体で形成された板状の歩行者挙動制御部４０Ｂで構成されている。歩行者保護装置４０の各々は、各々別々にインフレータを作動させて、エアバック袋体４０Ａの各々を展開させることが可能である。歩行者保護装置４０作動部であるインフレータの各々は、制御装置２４に接続されている。
【００４３】
この歩行者挙動制御部４０Ｂは、エアバック袋体４０Ａが折り畳まれてバンパ内に収納された状態では、バンパの上面上に水平状態で位置しているが、図４〜図６に示すように、エアバック袋体４０Ａが展開されると、歩行者挙動制御部４０Ｂの車両中央側が車両側方側より車両前方に突出し、歩行者挙動制御部４０Ｂの上面が鉛直方向を向く。このため、車両の前方に位置する歩行者を歩行者挙動制御部４０Ｂで車両横方向へ押し出し、衝突する際の歩行者の挙動を制御して歩行者が車両フード上に跳ね上げられるのを防止することができる。
【００４４】
上記では単一の板状の歩行者挙動制御部を用いて歩行者保護装置を構成する例について説明したが、車両幅方向に配置した複数の板状の歩行者挙動制御部を用いるようにしてもよい。この場合には、車両中央部側の歩行者挙動制御部の大きさを車両側方側の歩行者挙動制御部より大きくする。
【００４５】
また、アキュムレータの先端に歩行者挙動制御部を取り付けて、アキュムレータの伸長を制御して取り付け角度を変更することもできる。さらに、歩行者挙動制御部を車両上下方向にも分割配置して、歩行者挙動を制御することも可能である。
【００４６】
上記では、歩行者保護装置４０をエアバック袋体と歩行者挙動制御部とで構成する例について説明したが、図７及び図８に示すように、歩行者保護装置４０の各々をバンパ内に折り畳んだ状態で収納され、インフレータの作動により展開する一対のエアバック袋体４０Ｃ、４０Ｄで構成するようにしてもよい。車両中央部側のエアバック袋体４０Ｄの容量は車両側面側のエアバック袋体４０Ｃの容量より大きくなっており、エアバック袋体４０Ｃ、４０Ｄを展開した状態では、車両中央側のエアバック袋体４０Ｄが車両側面側のエアバック袋体４０Ｃより車両前方に突出するので、上記と同様に車両の前方に位置する歩行者を車両横方向へ押し出し、衝突後の歩行者挙動を制御して歩行者がフード上に跳ね上げられるのを防止することができる。
【００４７】
エアバック袋体の形状としては、立方体、俵状、または球状とすることができる。上記では、複数のエアバック袋体を用いた例について説明したが図３〜図６と同様に１つのエアバック袋体を用いるようにしてもよい。
【００４８】
複数のエアバック袋体を用いる場合には、エアバック袋体のインフレータ圧力や流量を制御することにより展開状態を変更することも可能である。
【００４９】
また、アキュムレータの先端にバック支持部を取り付けて、アキュムレータの伸長を制御して取り付け角度を変更することもできる。さらに、エアバック袋体を車両上下方向にも分割配置して、歩行者挙動を制御することも可能である。
【００５０】
次に、本実施の形態の歩行者保護装置を制御する制御装置に記憶された制御ルーチンについて図１３を参照して説明する。
【００５１】
まず、ステップ１００において、自車両の走行状態を検出するセンサ群、及び環境状態を検出するセンサ群で検出されたデータを取り込み、ステップ１０２において、取り込んだ環境状態を検出するセンサ群で検出されたデータに基づいて、ＧＰＳ装置２２から入力される自車両の位置を基準として、地図データベース３４に記憶されている地図情報を用いて道路形状、及び歩行者等の障害物を含む環境マップを作成する。環境マップには、障害物として歩行者の位置が表示されるので、環境マップから自車両と歩行者との相対位置を求めることができる。
【００５２】
環境マップを作成するにあたっては、前方カメラ及びレーザレーダからのデータに基づいて自車両前方側のマップを作成し、側方カメラからのデータに基づいて自車両側方側のマップを作成し、かつ後方カメラからのデータに基づいて自車両後方側のマップを作成し、これら前方側マップ、側方マップ、及び後方側マップを合成することにより、全体の環境マップを作成する。
【００５３】
自車両前方側のマップは、レーザレーダ２０から取り込んだ自車両から前方の障害物までの距離データ及び自車両を基準とした障害物の存在方向を示すデータ、及びカメラ１８から入力される自車両前方の画像データを用い、レーザレーダ２０で検出された位置（自車両から障害物までの距離）を含む画像部分のエッジ処理等により、レーザレーダ２０で検出された位置に存在する被写体を障害物として抽出する。そして、レーザレーダ２０で検出された位置に抽出した障害物が位置するようにマップを作成する。
【００５４】
レーザレーダ２０で検出された位置を含む画像部分の画像処理により障害物を抽出しているので、レーザレーダで検出された障害物の位置の他、障害物の大きさ及び種類等を検出することができる。これにより、自車両前方を横断する歩行者や自車両前方を走行する二輪車等が障害物として抽出される。なお、障害物が歩行者である場合には、前記大きさ（身長、体重）に加え、画像処理により年齢、性別、荷物所持の有無、及び視線の方向等の歩行者情報（歩行者の属性）を検出し、歩行者の位置の変化等を予測することにより、歩行者の動きやどの方向に移動しようとしているか等の歩行者の意志も予測することが可能である。
【００５５】
なお、歩行者情報は、路側に設けた環境センサ群から路車間通信により車両側に送信するようにしてもよく、歩行者に歩行者情報を記憶した無線タグを所持させて無線タグから車両側に送信するようにしてもよい。
【００５６】
自車両後方側のマップは、自車両後方を撮影する後方カメラからの画像データをパターンマッチング等の画像処理によって、自車両と同一車線及び自車両の車線に隣接する車線を自車両の後方から接近する他車両を抽出し、抽出した他車両を含むマップを作成する。自車両側方側マップも自車両後方側のマップと同様に作成することができる。
【００５７】
上記のようにして作成した環境マップの例を図１４に示す。環境マップの自車両の前方側には、抽出された障害物である前方車両ｈ１、及び歩行者ｈ２が表示され、自車両の後方側には後方車両ｈ３が表示され、車両の側方側を含む領域には、中央分離帯３６、及びガードレール３８が表示され、ガードレール３８間には、車両が進入可能なフリースペースが表示されている。さらに、前方車両の走行方向に対して左側の側面側には、センサ群で検出が困難な死角領域ｄが生じている。なお、死角領域ｄは、物陰等のカメラやレーザレーダによりセンシングできない領域であり、この領域は天候悪化によるセンサの障害によっても発生することがある。
【００５８】
次のステップ１０４では、上記のようにして作成されて障害物が表示された環境マップを用いて、障害物の種類に応じて現時点での危険度を表した危険度マップを作成する。危険度マップは、環境マップに対して、危険な領域（危険領域）及び危険領域内に段階的に定められた危険度合い（危険度）を与えることにより表されている。図１６に示すように、危険度マップ内の各位置座標（ｘ，ｙ）には、障害物が存在する位置を１として徐々に０まで小さくなる障害物の存在確率Ｐ（０〜１の値）が分布するように与えられ、存在確率が０を越える値を持つ領域が危険領域として表示されている。障害物の種類に応じた基準危険度は、障害物の種類に応じて度合いを変更して与えられ（例えば、歩行者は対向車より大きな度合いの危険度が与えられる）、種類が同じ障害物においても複数の段階で与えることができる。本実施の形態では、危険度を大、中、小の３段階で数値化（例えば、大：３、中：２、小：１）して与えた。
【００５９】
事故時の歩行者の行動を事故調査データから分析した結果を図１７に示す。図に示すように歩行者の行動としては、歩行行動が５０％以上を占めており、次いで、駆け足、立ち止まる等の行動が割合が高くなっている。したがって、歩行者の行動は、歩行、駆け足、及びその他の３種類に分類することができる。
【００６０】
この分類に基づいて、道路環境毎に整理すると、表１に示すようになる。
【００６１】
【表１】
2006219119.tif 000003
【００６２】
この表は、道路環境及び歩行者行動毎の事故の発生率の割合を大、中、小の３段階で示すものであり、表１の結果によれば、直進路を右から左に歩行して横断する際に、歩行中の歩行者が事故に遭遇する確率が最も高いことが理解できる。
【００６３】
また、事故調査データの分析結果から時間帯毎の歩行者事故の発生率を調べると、日暮れから事故発生率が上昇し、夜間に高い状態が維持され、日の出と共に事故発生率が低下することが分かった。さらに、天候によって事故発生率が変化することも分かっている。
【００６４】
したがって、障害物の存在確率をＰ、障害物の種類に応じた基準危険度（初期値）をＤｏとすると、補正係数として、障害物の予測した行動に応じた補正値Ｈ1、事故発生率に応じた補正値Ｈ2、及び天候に応じた補正値Ｈ3を用いて、最終的な危険度Ｄを以下の式によって算出する。
【００６５】
Ｄ＝Ｐ・Ｄｏ・Ｈ1・Ｈ2・Ｈ3                        ・・・（１）
障害物の行動予測は、行動予測データベースに記憶された行動予測モデルに基づいて予測することができ、歩行者の場合図１７から立ち止まるより駆け足、歩行の方が事故割合が高いので、補正値Ｈ1は、現在の行動が継続される確率が高いと予測され、歩行や駆け足の方が立ち止まるより大きく設定される。
【００６６】
歩行者の状態の判断は、外部環境センサであるカメラ等によって判断することができる。例えば、路面上の障害物の高さが人体厚み相当の３０ｃｍ程度であり、横幅が１〜２ｍ程度であって赤外線カメラ等で発温が検出された場合には、歩行者が路面上に横たわっている状態（寝ている状態）と判断することができる。また、歩行者の進行経路や移動速度が不規則に変化する場合には、酩酊状態または徘徊状態であると判断することができる。
【００６７】
また、補正値Ｈ2は、ＧＰＳ装置で得られた自車両の回りの地図情報から道路形状を求めると共に、歩行者の現在の行動をカメラで撮影された画像の画像処理により求め、表１に基づいて道路形状と歩行者の行動とに対応する事故発生率を求め、求めた事故発生率に対応するように値が設定される。この場合、事故発生率が高い程危険であるので補正値Ｈ2は、事故発生率が高い程大きな値が設定される。
【００６８】
また、天候に応じた補正値Ｈ3は、天候センサで検出された天候及び時間に応じて設定され、晴れの日の１日を単位とした場合、日暮れから夜間にかけて高くなり、夜間で最も高い値が維持され、日の出と共に低下するように設定される。また、雨の日の場合は、晴れの日の補正値より危険度が高くなる補正値が設定される。道路環境、天候、及び時間帯によって歩行者の行動が変化する場合があるので、道路環境、天候、及び時間帯の情報に基づいて予測した行動を補正することにより、危険度の予測精度を高めることができる。
【００６９】
図１８に、障害物として歩行者ｈ２及び対向車ｈ４が表示された環境マップに重ねて、危険領域及び基準危険度を表した危険度マップの例を示す。障害物の種類に関して歩行者が最も危険度が高いので、歩行者の基準危険度は、最も大きな値（本実施の形態では「大」）が設定さている。対向車に対しては走行方向に対して存在確率が高くなるので、長軸が走行方向に沿った危険領域と基準危険度（本実施の形態では歩行者より小さい危険度である「中」）が設定されている。
【００７０】
次のステップ１０６では、現時点の危険度マップ、時間に応じた障害物の存在確率を示すデータを含む障害物の行動を予測するためのデータを記憶した行動予測データベース、及び自車両と障害物との間の予測される所定時間（Ｔ秒）後の距離に基づいて、Ｔ秒後の障害物の存在確率及び障害物の現在の危険度からＴ秒後の危険度を示す将来危険度マップ（時間関数で表された危険度マップ）を作成する。
【００７１】
将来危険度マップは、障害物の移動速度情報（速度ベクトル情報）からＴ秒後の障害物の位置を推定することにより作成される。すなわち、障害物が移動している場合、障害物の移動速度情報からＴ秒後の障害物の位置を推定することができるので、移動速度情報から推定された障害物の位置に応じて将来危険度マップを作成する。
【００７２】
また、現在の危険な状況に適応して歩行者や対向車等の障害物が回避行動を行なう等、障害物の速度情報が変化する可能性がある。このため、現時点の障害物の移動速度、自車両の速度、及び自車両と障害物との相対位置等の情報から予め行動予測データベースに蓄積された行動予測モデル等のデータに基づいて、障害物が回避行動を行なう可能性、及び回避行動を行なった場合のＴ秒後の推定位置等からＴ秒後の障害物の位置をマップの存在確率の分布として求め、さらに、障害物が持つ危険度を上記と同様に数値化（例えば、大：３、中：２、小：１）し、存在確率と乗算することによってＴ秒後の危険度マップが作成される。
【００７３】
現時点で検出された障害物が存在していると仮定すると、障害物が移動したＴ秒後には障害物の行動に応じて障害物が存在する可能性がある領域が広がるため、将来危険度マップの危険領域は移動する障害物に対して更に広くなるように与えられる。また、検出した障害物を回避する運動等によって、危険度が小さくなることが予測されるので、危険度は、内側の危険領域より外側の危険領域の方が小さくなるように与えられる。
【００７４】
図１８に示した将来危険度マップの例では、歩行者ｈ２に対しては、現在の危険領域を基準にして危険領域が徐々に大きくなるように与えられ、各危険領域の危険度は、現在の危険度を基準にして徐々に小さくなるように与えられている。対向車両ｈ４に対しても歩行者ｈ２と同様に、危険領域及び危険度が与えられており、対向車両ｈ４の制動等の回避行動の可能性を反映して存在可能性のある領域が広がり、危険領域も広くなっている。
【００７５】
また、障害物が歩行者の場合、大きさ（身長）に加え、年齢及び視線の方向の少なくとも一方を確認して、確認結果に基づいて前記所定時間後の障害物の存在確率を補正する。これにより、行動予測の精度が向上し、将来危険度をより正確に予測することが可能になる。
【００７６】
次のステップ１０８では、自車両が現在の状態（車速及び移動方向）を保持したまま通過する軌跡上の通過時刻ＴＴＣと、ステップ１０６で作成した将来危険度マップとから、自車が通過する通過時刻ＴＴＣにおける危険度を、ＴＴＣ危険度マップ(通過時刻危険度マップ）として作成する。将来危険度マップは、時間関数で表されているので、通過時刻におけるＴＴＣ危険度マップは、将来危険度マップ及び通過時刻ＴＴＣから作成することができ、通過時刻ＴＴＣが小さい程、危険度は大きくなる。なお、ＴＴＣ危険度マップは、通過時刻ＴＴＣに応じて重み付けを行なうことによって、差し迫った危険の回避を優先させることも可能である。
【００７７】
ここで、ＴＴＣ（ｔｉｍｅ  ｔｏ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）は、自車両の走行軌跡上の予め定めたポイントに到達する時刻であり、このポイントに障害物が存在すると仮定したときにこの障害物に衝突するまでの時間である。自車両から障害物ｋまでの相対距離をＤｋ、自車両に対する障害物ｋの相対速度をＶｋ、相対距離及び相対速度のばらつきを各々σ（Ｄｋ）、σ（Ｖｋ）としたとき、障害物ｋに対するＴＴＣｋは、以下の式で表される。
【００７８】
ＴＴＣｋ＝（Ｄｋ−σ（Ｄｋ））／（Ｖｋ＋σ（Ｖｋ））・・・（２）
次のステップ１１０では、ＴＴＣ危険度マップ、歩行者と自車両との相対位置情報、現在の車両の移動方向及び速度に基づいて、自車両が現在の走行軌跡を走行したときに障害物である歩行者に衝突する可能性があるか否か、すなわち歩行者を回避可能か否かを判断する。衝突の可能性は、図１９に示すように、歩行者の位置をＴＴＣ危険度で表したＴＴＣ危険度マップ上に自車両を配置し、自車両が現在の走行軌跡を走行したときのＴＴＣ時刻になるまでの各時刻Ｔ1、Ｔ2の自車両の位置を予測し、ＴＴＣ危険度マップの歩行者に衝突するか否か、または危険領域に侵入するか否かで判断することが可能である。そして、自車両が現在の走行軌跡を走行しても歩行者を回避可能であればこのルーチンを終了する。
【００７９】
一方、歩行者と衝突する可能性がある場合には、ステップ１１２において歩行者と衝突する直前の状態か否かを判断し、衝突直前の状態でない場合はステップ１１８において、ドライバが回避動作を行なうことにより歩行者との衝突を回避したか否かを判断する。ドライバの回避動作により歩行者との衝突を回避した場合には、歩行者保護装置を作動させる必要がないので、このルーチンを終了する。ドライバの回避動作としては、操舵角の制御のみによる回避動作、制動（減速）のみによる回避動作、制動及び操舵角制御による回避動作、加速のみによる回避動作、加速及び操舵角制御による回避動作等があり、これらの回避動作は、スロットル開度センサからの信号、操舵角センサからの信号、及びブレーキマスタシリンダ圧の少なくとも１つまたはこれらを組み合わせることにより検出することができる。
【００８０】
ステップ１１８において歩行者との衝突を回避していないと判断された場合には、ステップ１１２に戻って、衝突直前の状態か否かの判断を繰り返す。歩行者との衝突を回避できない場合、すなわち歩行者と衝突する直前の状態の場合は、ステップ１１４において、マスタシリンダ圧から得られる制動力及び操舵角等の車両の回避動作情報を含めた車両の状態に基づいて、自車両と歩行者との衝突状況を予測する。予測する衝突状況は、例えば、図２０に示すような歩行者と車両の衝突相対位置Ｌや相対角度θ等である。
【００８１】
次のステップ１１６では、歩行者保護装置４０の歩行者挙動制御部をステップ１１４で得られた歩行者の衝突状況に応じて歩行者保護装置４０を作動させ、衝突後の歩行者がフード上に跳ね上がらずに車両側方に移動するように歩行者の衝突挙動を制御する。歩行者挙動制御部の制御としては、歩行者との対面するヨー角やピッチ角等の角度制御がある。
【００８２】
歩行者保護装置４０を作動させる場合は、歩行者保護装置４０のインフレータを作動させて図４〜図６に示すようにエアバック袋体を展開させる。これにより、歩行者制御部が歩行者を車両の横方向に押し出し、衝突時の歩行者の挙動が制御されることにより、歩行者がフード上に跳ね上げられることを抑制して歩行者が路面へ高所から落下することを防止することができる。また、歩行者挙動の制御は、衝突後の歩行者と路面との衝突において、特に頭顔部の路面との衝突を回避するように行われることから、歩行者が重大な傷害を負う確率を低くすることが可能となる。歩行者保護装置によって歩行者挙動制御を行なった場合は、歩行者がフード上方に跳ね上げられずに横方向へ押すことで車両側方に移動して体背面より路面に接触し、歩行者の頭部に作用する衝撃力を緩和することができる。
【００８３】
なお、衝突状況は、運転者等の回避動作によって変化するため、回避動作情報を基に時々刻々と変更する。変更は、歩行者挙動制御部が歩行者に衝突するまでに、歩行者保護装置の歩行者挙動制御部の制御が完了する時刻まで実施する。
【００８４】
歩行者は歩行または駆け足により移動するが、現在の移動状況である歩行や駆け足を将来も継続する場合もあるが急に移動状態を変更する場合もある。更に移動方向も急に変更することも考えられることから、行動予測データベースを用いて将来軌跡を予想することは容易で無い。そこで、本実施の形態では、この歩行者保護装置と歩行者との衝突状況を検出し、衝突状況に応じて歩行者保護装置を制御し、衝突後の歩行者がフード上に跳ね上がらずに車両側方に移動するように歩行者の衝突挙動を制御する。歩行者保護装置の制御としては、歩行者との対面するヨー角やピッチ角などの角度制御等がある。
【００８５】
また、歩行者挙動制御部の上下方向の配置位置を変更して歩行者の挙動を比較すると、歩行者挙動制御部を下方に配置した場合では、歩行者の体の重心より下方部と歩行者挙動制御部の制御部面が衝突することになるため、衝突時の歩行者挙動は跳ね上げられるような挙動となる。一方、歩行者の体の重心より上方部と制御部面が衝突した場合には、衝突時の歩行者挙動は上から押さえつけられたような形となる。この場合は、歩行者の車両側面部への移動が見られず、歩行者が車両下部に巻き込まれるような状態となる。従って、歩行者の挙動を制御するためには、歩行者挙動制御部の制御部面が歩行者の重心部近傍と接触するように配置する必要がある。
【００８６】
図１１に、歩行者の重心と歩行者挙動制御部との位置関係を示す。本実施の形態の歩行者挙動制御部４０Ｂは、子供及び大人の挙動を制御するように、エアバック袋体を展開したときに子供の重心を含む体側領域及び大人の重心を含む体側領域の両方をカバーできる大きさに形成されているが、大人のみの重心を含む体側領域をカバーできる大きさの歩行者挙動制御部４０Ｂａ、または子供のみの重心を含む体側領域をカバーできる大きさの歩行者挙動制御部４０Ｂｃを用いるようにしてもよい。また、自転車乗員を想定した重心を含む体側領域をカバーできる大きさとしてもよい。
【００８７】
歩行者挙動制御部が歩行者と衝突する際の角度は歩行者挙動に影響する。図１２に歩行者制御部の取り付け角度を変更した場合の頭部への衝撃力の影響を調べた結果を示す。図１２の結果は衝突速度が４０ｋｍ／ｈの場合の結果である。図の結果によれば、歩行者と歩行者制御部面の衝突角度が小さいほど最初の衝撃力のピークの値が大きくなる傾向がある。一方、路面との衝突時では衝突角度が大きくなるほど衝撃力のピーク値が大きくなる傾向がある。これは、衝突角度が大きい場合には、歩行者と歩行者制御部面の接触している範囲が広くなるために歩行者挙動が不規則になり易いためと思われる。従って、歩行者制御部の衝突角度はこれらを考慮して決定されている。
【００８８】
車両が回避行動を行なっている場合には、歩行者挙動制御部と歩行者との衝突角度は車両が歩行者と正対する場合とは異なることから、衝突角度は車両の回避行動を考慮して制御するのが好ましい。この場合、車両が回避行動を行っている場合においても車両の挙動は急激に変化することがないことから、衝突過程予測手段によって予測した車両と歩行者の衝突状況を基に衝突角度を決めることが可能である。
【００８９】
事故調査分析によると衝突速度が４０ｋｍ／ｈを超えると歩行者が負う傷害の重傷度が増加するとの分析結果があるが、本発明者等の実験によれば、歩行者保護装置に歩行者挙動制御は、衝突速度が４０ｋｍ／ｈの場合においても衝突速度２５ｋｍ／ｈの場合と同様に歩行者の跳ね上げを防止する効果があった。
【００９０】
上記では、歩行者の属性として、年齢、性別、荷物所持の有無、及び視線の方向を用いる例について説明したが、顔が向いている方向、姿勢、及び動作の少なくとも１つを加えるようにしてもよい。本実施の形態では、歩行者行動予測モデル中に歩行者の事故回避行動の確率モデルをさらに加えて、危険度を補正するようにしてもよい。また、上記では、推定した危険度に基づいて、自動操舵、自動制動、及び自動駆動の統合制御を行って障害物を回避する例について説明したが、障害物回避のための自車の走行回避軌跡の選択範囲を拡大し、ドライバ操作への介入の違和感を緩和するようにしてもよい。
【００９１】
以上、説明したように本実施の形態の歩行者衝突挙動制御装置では、車両前側面に歩行者を制御する歩行者保護装置を配設して、衝突後の歩行者挙動を制御し歩行者がフード上に跳ね上げられるのを防止している。歩行者挙動の制御は車両移動情報や衝突状況予測などを基に衝突状態毎に行われることから、確実に歩行者挙動を制御することが可能となる。また、歩行者挙動の制御は、衝突後の歩行者と路面との衝突において、特に頭顔部の路面との衝突を回避するように行われることから、歩行者が重大な傷害を負う確率を低くすることが可能となる。以上のように歩行者挙動制御を行なうことにより、歩行者の頭部に作用する衝撃力を緩和する効果が得られる。
【００９２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９３】
上記では、障害物回避が困難な場合でかつ障害物が歩行者の場合の例について説明したが、以下では障害物回避が困難な場合であって、障害物が、自転車、原動機付き自転車、及び自動二輪車（以下、単に二輪車という場合がある）の乗員（二輪車乗員）場合に、二輪車及び二輪車乗員の衝突挙動を制御して、この二輪車乗員を保護する二輪車乗員挙動制御装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００９４】
この二輪車乗員を保護するために第２の実施の形態では、図２１に示すように、図１に示した制御装置２４に、車体の前側面の部位に配置された接触部分を備えると共に、接触部分によって二輪車から分離された二輪車乗員を押すことにより、二輪車乗員の挙動を制御する二輪車乗員保護装置４１が接続されている。二輪車乗員保護装置４１は、二輪車から分離された二輪車乗員が車体のフード上に跳ね上げられないように接触部によって二輪車乗員を横方向に押すことにより、二輪車乗員を車両側方に移動させるように二輪車乗員の挙動を制御する。
【００９５】
また、制御装置２４には、二輪車と二輪車乗員とを分離するように、二輪車の車輪の路面近傍を押圧して、二輪車から二輪車乗員が分離されるように二輪車の衝突挙動を制御する二輪車衝突挙動制御装置５４が接続されている。二輪車衝突挙動制御装置５４によれば、二輪車乗員が二輪車から分離され、車両フード上に跳ね上げることなく低い姿勢で車両前方向に移動されるように二輪車の挙動が制御される。
【００９６】
また、二輪車乗員保護装置４１は、第１の実施の形態で説明した歩行者保護装置と同様に、接触部分を備えたエアバック袋体とガスを供給してこのエアバック袋体を展開させるインフレータとで構成されている。エアバック袋体は、車両のバンパに折り畳んだ状態で収納され、二輪車乗員保護装置４１のインフレータは制御装置に接続されている。
【００９７】
二輪車衝突挙動制御装置５４及び二輪車乗員保護装置４１は、二輪車乗員保護装置４１に歩行者保護装置４０の機能を含めるか、あるいは歩行者保護装置４０に二輪車乗員保護装置４１の機能を含めて、二輪車衝突挙動制御装置５４と共に配置することも可能であるが、上記で説明した歩行者保護装置４０と共に設けることもできる。なお、図２１の二輪車衝突挙動制御装置及び乗員保護装置以外の構成は図１または上記第１の実施の形態で説明した通りであるので、図２１では図１の車速センサのみ図示し、他のセンサ群等の図示は省略した。
【００９８】
二輪車衝突挙動制御装置は、二輪車衝突挙動制御体と、この二輪車衝突挙動制御体の先端部分を二輪車の車輪方向に移動させるように駆動されるインフレータ等の駆動装置とから構成されている。二輪車衝突挙動制御体は、図２４（ａ）に展開した状態を示すエアバック袋体５６、または図２４（ｂ）及び（ｃ）に示す二輪車押圧装置６４を用いて構成することができる。
【００９９】
図２４（ａ）に示すエアバック袋体５６は、先端部に二輪車に接触する二輪車接触部が形成されて、折り畳んだ状態で車両のバンパ５８下部に収納されている。エアバック袋体５６には、エアバック袋体５６にガスを供給するインフレータが接続されている。インフレータが作動され、エアバック袋体にガスが供給されることでエアバック袋体５６は伸張展開され、伸張展開された状態で図２４（ａ）に示すようにエアバック袋体５６の先端部に形成された二輪車接触部によって二輪車の路面近傍の車輪部分が押圧される。これによって、二輪車乗員が二輪車から分離される。
【０１００】
図２４（ｂ）及び（ｃ）に示す二輪車押圧装置６４は、押し出し部として機能する一対の伸縮ロッド６０、一対の伸縮ロッド６０の各々を伸張させるように車両のバンパ５８下部に配置された駆動装置６１、及び一対の伸縮ロッド６０の先端に連結された板状の二輪車接触部６２を含んで構成されている。この二輪車押圧装置６４によれば、駆動装置６１を駆動して一対の伸縮ロッド６０の各々を伸張させることにより、二輪車接触部が突出して二輪車の路面近傍の車輪部分が押圧される。また、各々の伸縮ロッド６０の伸張量を制御することにより二輪車接触部の角度を調整することができる。
【０１０１】
また、二輪車接触部を押し出すための押し出し部としては、伸縮ロッドに代えて、空気圧または油圧によって伸縮するシリンダを用いることもできる。更に、押し出し部を変形したばね等の弾性力の復元力や形状記憶合金等の力を利用するように構成し、二輪車接触部を押し出すことも可能である。二輪車接触部６２は、薄板鋼板または樹脂板に織布を巻いたり接着したりして構成することができる。
【０１０２】
以上では二輪車接触部と押し出し部とを連結した例について説明したが、二輪車接触部を空気圧、油圧、または弾性力等を利用して、車輪から分離させて車両前部から二輪車の車輪側に飛翔させるようにしてもよい。
【０１０３】
二輪車衝突挙動制御体の配置位置としては、上記で説明したバンパ下部以外に、バンパ上部に配置したり、またはバンパ内部に収納することも可能であり、更にフロントグリルまたはボンネット前端部に配置することも可能である。また、前照灯または方向指示器等の一部分に配置することも可能である。
【０１０４】
この二輪車衝突挙動制御装置では、二輪車の接近を車両に配設したセンサで検知し、上記のようにして得られた両者の相対速度差から衝突が回避困難であると判断した際に、二輪車衝突挙動制御体を押し出す。これにより、衝突時に二輪車衝突挙動制御体の二輪車接触部を二輪車に接触させて二輪車と二輪車乗員とを分離し、二輪車の衝突挙動を制御する。また、同時に二輪車乗員保護装置４１を制御して、二輪車乗員が車両側方に移動するように衝突挙動を制御する。このように二輪車乗員と分離して二輪車の衝突挙動を制御することにより、二輪車乗員が二輪車と車両との間に挟まれることを防止することができる。
【０１０５】
なお、二輪車乗員を保護するためのエアバック袋体を車両の前部のフードに更に設けるようにすれば、二輪車から分離された二輪車乗員が車両フード方向に移動してきた場合に、二輪車乗員の衝突時の衝撃を低減して二輪車乗員を保護することができる。
【０１０６】
以下、図２３に示す二輪車シミュレーションモデルを用いて、本実施の形態の有効性を示すために実施した二輪車衝突挙動制御及び乗員衝突挙動制御についての検討結果を示す。以下では、二輪車衝突挙動制御体としてエアバック袋体を用いた場合について説明する。
【０１０７】
二輪車衝突挙動制御体の場合には、歩行者と二輪車とは重心位置が異なることから、エアバック袋体を展開する路面からの高さ方向位置が異なっている。すなわち、歩行者の場合は身長を基に概略の重心位置を推定した後にエアバック袋体の高さ方向の展開位置を設定するのに対して、二輪車の場合は、二輪車のサドル位置または二輪車のタイヤ径を概ねの算出基準とする。この理由は、図２３に示すように、二輪車乗員は、サドルに腰掛けた状態で運転を行うことから、乗員の重心位置もサドル上方近傍にあると考えられるためである。従って、外部環境検出手段のセンサによって二輪車のサドル位置を計測するか、またはタイヤ径を計測してサドル高さを推定した後にエアバック袋体の展開高さ方向及び位置を決定する。
【０１０８】
なお、二輪車乗員の衝突時の挙動は、二輪車及び乗員両者の結合が強固ではないものの、少なからず二輪車挙動の影響を受けることから、車両と二輪車との予測される衝突角度及び衝突速度等を基にエアバック袋体の展開方向、展開力、及び展開タイミング等を調整して、二輪車乗員保護装置によって二輪車乗員を押すことによって二輪車乗員が車両側方に移動可能となるように、二輪車衝突挙動制御体のエアバック袋体を展開させて二輪車を押圧する。
【０１０９】
次に、二輪車衝突挙動制御について述べる。事故の発生件数が最も多い図２２に示す二輪車側突の場合においては、乗員が二輪車と車両との間に挟まれて受傷することがあり、挟まれることから乗員の衝突挙動の制御も困難となる。このため、乗員の衝突挙動を制御するには乗員の挟み込みを回避することが必要となる。二輪車は前後の車輪が路面と接地し、乗員がバランスを取ることによって走行可能であり、バランス状態を変更することにより移動方向を容易に変更することができる。
【０１１０】
すなわち、図２３に示すように、二輪車の車輪と路面との接地部近傍を車両前部に配設したエアバック袋体等で構成される二輪車衝突挙動制御体によって押してやることにより、バランス状態を変更して二輪車の移動方向を車両方向に変更することができる。二輪車が車両方向に移動する際には、概ね車輪の路面との接地部近傍を回転中心とした回転移動となることから、二輪車は前後への移動を停止する。この際の二輪車と乗員の停止位置は図２３に示すように異なっている。
【０１１１】
また、二輪車と乗員との結合が強固でないことから、停止の際には乗員が二輪車から分離する。この二輪車と乗員との分離状況は、実験結果でも確認されている。ただし、実験結果においては、上記で説明したように乗員の挟み込みが発生することがある。従って、図２３に示すように、乗員を二輪車から分離させた後に、歩行者の衝突挙動制御と同様に乗員保護装置４１のエアバック袋体を展開させて二輪車乗員の衝突挙動を制御することにより、二輪車及び乗員の衝突挙動を個別に制御することが可能となる。
【０１１２】
次に、上記で説明した二輪車衝突挙動制御体を用いた二輪車衝突挙動制御について説明する。図２２に示す衝突形態は、車両が二輪車側面に衝突する形態であるが、衝突状況によっては必ずしも二輪車と車両とが図２２に示す相対位置関係にならず、図２５に示すように車両と二輪車との傾斜角度が異なる相対位置Ａまたは相対位置Ｂとなる場合がある。
【０１１３】
このような場合には、隣接配置された伸縮ロッド等の押し出し部の各々の伸張量（押し出し長さ）を変更して傾斜角度を変化させることにより二輪車の衝突挙動の制御を行う。これにより、二輪車との相対位置関係に応じて二輪車接触部を傾斜させて二輪車に接触することができる。このような制御は、二輪車と車両との相対位置関係や外部環境検出手段によって検出された外部環境から制御装置２４によって二輪車の車輪の向きを判断し、車輪の向きに応じて押し出し部の各々の押し出し長さを制御することで可能である。
【０１１４】
なお、二輪車の車輪と二輪車接触部との角度としては、車両が二輪車の側面に衝突する場合には、二輪車の車輪の側面と二輪車接触部の接触面とが略平行になる角度とすることが好ましい。
【０１１５】
上記のように二輪車接触部と接触した二輪車はバランス状態が変更されることから二輪車の移動方向が車両方向に変更され、二輪車と二輪車乗員とが傾斜することにより、二輪車と乗員とが分離される。分離された二輪車乗員は、慣性により低い姿勢で車両に接近し、二輪車乗員保護装置４１のエアバック袋体の接触部で押されることにより、車両フード上に跳ね上げられることなく車両側方に移動される。これにより、衝突時の二輪車乗員の被害軽減が行われる。
【０１１６】
以上説明したように本実施の形態によれば、二輪車衝突挙動制御体の押し出し角度を任意の角度に制御することができ、二輪車の多様な衝突形態においても二輪車の衝突挙動を制御して二輪車と乗員とを分離して二輪車乗員の被害軽減を図ることができる。
【０１１７】
なお、二輪車と接触する二輪車接触部の角度を変更するには、図２４（ｂ）及び（ｃ）に示した二輪車押圧装置６４の他に、図２６に示す複数の小エアバック袋体を用いることもできる。
【０１１８】
このエアバック袋体には、伸縮エアバック袋体６８を複数個並列させて構成した押し出し部が設けられている。伸縮エアバック袋体６８は、棒状に展開する小エアバック袋体６６を異なる圧力で開放される圧力隔壁６５を介在させて複数個（例えば、図に示すように４個）連結して構成されている。
【０１１９】
押し出し部を構成する複数の伸縮エアバック袋体６８の先端部に跨るように、小エアバック袋体で構成された二輪車接触部６２が連結されている。伸縮エアバック袋体の各々は、制御装置２４に接続された制御弁７２及び配管を介して、制御装置２４に接続された複数のインフレータ７４に接続されている。
【０１２０】
伸縮エアバック袋体には、複数のインフレータが接続されているので、制御装置によって制御弁を切り換えてインフレータを作動させ、インフレータで発生したガスの伸縮エアバック袋体の各々への供給量を制御することで、供給する圧力に応じて圧力隔壁が開放されて展開する小エアバック袋体の数が制御され、二輪車接触部を傾斜させた状態で押し出すことができる。
【０１２１】
また、圧力制御の方法としては、上記で説明したエアバック袋体に接続するインフレータの数を制御する方法、または配管経路に設けた制御弁の開度を制御する方法がある。
【０１２２】
なお、押し出し部先端に連結された接触部は、上記で説明したエアバック袋体の他、織布、樹脂板、または金属薄板等を用いて構成することができる。
【０１２３】
二輪車接触部を押し出すタイミングは、自車両の移動速度、及びやセンサによって計測された二輪車及び二輪車や乗員の大きさ等によって制御する。
【０１２４】
また、二輪車接触部を押し出すタイミングは、車両の前部形状等によって異ならせてもよい。例えば、セダン型の車両とキャブオーバー型の車両においては、キャブオーバー型の車両の方がセダン型の車両より早いタイミングで二輪車乗員が車両に接触する場合が多いことから、二輪車接触部の押し出しを早いタイミングで行うようにしてもよい。
【０１２５】
以上の一連の衝突挙動制御により二輪車後突時の乗員跳ね上げ及び挟み込みが防止され衝突時の乗員被害が軽減される。
【０１２６】
なお、上記で説明した二輪車挙動制御体は、歩行者の挙動を制御する歩行者挙動制御部としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】第１の実施の形態の車両運動制御装置を示すブロック図である。
【図２】ドライバのアイポイントを中心とした車両前方における過去の歩行者事故分析結果を示す図である。
【図３】歩行者保護装置のバンパ内に収納された状態を示す側面図である。
【図４】歩行者保護装置の展開した状態を示す側面図である。
【図５】歩行者保護装置の展開した状態を示す斜視図である。
【図６】歩行者保護装置の展開した状態を示す平面図である。
【図７】他の歩行者保護装置の展開した状態を示す斜視図である。
【図８】他の歩行者保護装置の展開した状態を示す平面図である。
【図９】衝突時の歩行者挙動を衝突速度と歩行者の身長とに対応させて表示した図である。
【図１０】図９に示した衝突時の歩行者挙動毎の受傷状況を調べた結果を示す図である。
【図１１】歩行者保護装置の歩行者挙動制御部と歩行者の重心との位置関係を示す図である。
【図１２】歩行者制御部の取り付け角度を変更した場合の頭部への衝撃力の影響を調べた結果を示す線図である。
【図１３】本実施の形態の歩行者保護装置を制御する制御ルーチンを示す流れ図である。
【図１４】環境マップの例を示す図である。
【図１５】危険領域及び危険度を表した危険度マップの例を示す図である。
【図１６】存在確率の分布を示す図である。
【図１７】事故時の歩行者の行動を事故調査データから分析した結果を示す図である。
【図１８】将来危険度マップの例を示す図である。
【図１９】衝突可能性を判断する状態を示す説明図である。
【図２０】衝突状況を予測するパラメータを示す説明図である。
【図２１】第２の実施の形態の車両運動制御装置を示すブロック図である。
【図２２】二輪車と車両との衝突の形態を説明する概略図である。
【図２３】二輪車側突に置けるシミュレーション結果を示す概略図である。
【図２４】二輪車衝突挙動制御体の例を示す概略図である。
【図２５】二輪車衝突挙動制御体の接触部と二輪車との相対角度を示す概略図である。
【図２６】二輪車衝突挙動制御体を構成するエアバック袋体の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０      車速センサ
１２      ヨーレートセンサ
１４      操舵角センサ
１６      スロットル開度センサ
１８      カメラ
２０      レーザレーダ
２４      制御装置
２６      行動予測データベース
３０      ブレーキ油圧回路
３４      地図データベース
４０      歩行者保護装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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